מקור: מעבדות של מרגרט וורקמן וקימברלי פריי - אוניברסיטת דפול
ארצות הברית צורכת כמות גדולה של אנרגיה – הקצב הנוכחי הוא סביב 97.5 quadrillion BTUs בשנה. הרוב המכריע (90%) של אנרגיה זו מגיע ממקורות דלק שאינם מתחדשים. אנרגיה זו משמשת לחשמל (39%), תחבורה (28%), תעשייה (22%), ושימוש למגורים/מסחר (11%). מכיוון שלעולם יש אספקה מוגבלת של מקורות לא מתחדשים אלה, ארצות הברית (בין היתר) מרחיבה את השימוש במקורות אנרגיה מתחדשת כדי לענות על צורכי האנרגיה העתידיים. אחד המקורות האלה הוא מימן.
מימן נחשב למקור דלק מתחדש פוטנציאלי, משום שהוא עומד בקריטריונים חשובים רבים: הוא זמין בבית, יש בו מעט מזהמים מזיקים, הוא חסכוני באנרגיה וקל לרתום אותו. בעוד מימן הוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום, הוא נמצא רק בצורה מורכבת על פני כדור הארץ. לדוגמה, הוא משולב עם חמצן במים כמו H2O. כדי להיות שימושי כדלק, זה צריך להיות בצורה של גז H2. לכן, אם מימן ישמש כדלק עבור מכוניות או אלקטרוניקה אחרת, H 2 צריך להיעשותקודם. לכן, מימן נקרא לעתים קרובות "נושא אנרגיה" ולא "דלק".
נכון לעכשיו, הדרך הפופולרית ביותר לייצר גז H2 היא מדלקים מאובנים, באמצעות רפורמה בקיטור של פחמימנים או גז פחם. זה לא מפחית את התלות בדלקים מאובנים והוא עתיר אנרגיה. שיטה פחות משומשת היא על ידי אלקטרוליזה של מים. זה גם דורש מקור אנרגיה, אבל זה יכול להיות מקור מתחדש, כמו רוח או אנרגיה סולארית. באלקטרוליזה, מים (H2O) מפוצלים לחלקים המרכיבים אותו, גז מימן (H2)וגז חמצן (O 2 ), באמצעותתגובהאלקטרוכימית. גז המימן שנעשה באמצעות תהליך של אלקטרוליזה יכול לשמש לאחר מכן בתא דלק של קרום חילופי פרוטון (PEM), יצירת זרם חשמלי. זרם חשמלי זה יכול לשמש להפעלת מנועים, אורות והתקנים חשמליים אחרים.
1. שימוש באלקטרוליזר לייצור גז מימן
במהלך הליך האלקטרוליזה, מימן וגז חמצן נוצרים ברגע שהפאנל הסולארי מחובר ונחשף לאור השמש. זה לוקח בערך 10 דקות כדי ליצור מספיק גז H2 כדי למלא את הגליל הפנימי(טבלה 1). שים לב שיש פי שניים H2 שנוצר מ O2, כפי שניתן לראות במשוואה מאוזנת:
2 שעות2O(...
מימן הוא דלק גמיש. זה יכול להיות מיוצר באתר בכמויות קטנות לשימוש מקומי או בכמויות גדולות במתקן מרכזי. לאחר מכן ניתן להשתמש במימן לייצור חשמל עם מים בלבד כיוצר לוואי (בתנאי שמקור אנרגיה מתחדש, כמו טורבינת רוח, שימש לייצור גז המימן). לדוגמה, בבולדר, קולורדו, פרויקט Wind2H2 כולל טורבינות רוח ופאנלי...
Skip to...
Videos from this collection:
Now Playing
Environmental Science
22.0K Views
Environmental Science
81.1K Views
Environmental Science
49.3K Views
Environmental Science
12.5K Views
Environmental Science
53.1K Views
Environmental Science
89.5K Views
Environmental Science
35.8K Views
Environmental Science
55.6K Views
Environmental Science
38.8K Views
Environmental Science
26.4K Views
Environmental Science
30.0K Views
Environmental Science
125.3K Views
Environmental Science
29.3K Views
Environmental Science
215.6K Views
Environmental Science
16.4K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved